ANALISIS LINTAS KOMPONEN PERTUMBUHAN, KOMPONEN HASIL DENGAN HASIL TANAMAN PADI SAWAH
ABSTRAK
Upaya perakitan varietas padi di Indonesia ditujukan untuk menciptakan varietas yang berdaya hasil tinggi dan sesuai dengan kondisi ekosistem, sosial, budaya, serta minat masyarakat. Seleksi dalam rangka perakitan kultivar padi sawah membutuhkan informasi tentang hubungan antara karakter pertumbuhan dan hasil tanaman padi sawah. Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari pola hubungan antara komponen pertumbuhan, komponen hasil dan hasil tanaman padi sawah di dataran rendah dan dataran tinggi. Percobaan dilaksanakan di Kecamatan Sesean, Kabupaten Tana Toraja, Sulawesi Selatan dan University Farm, Sawah Babakan, Bogor. Sidik lintas dilakukan menggunakan material genetik yang diperoleh dari generasi F2 dari kombinasi persilangan Fatmawati x Lambau, Gilirang x Lambau dan Sintanur x Lambau. Hasil percobaan menunjukkan bahwa nilai heritabilitas setiap karakter berkisar antara kategori sedang sampai tinggi. Karakter tinggi tanaman, panjang daun bendera, jumlah anakan per rumpun, panjang malai, persentase gabah bernas dan bobot 1000 butir berkorelasi positif dan nyata dengan produksi GKG di Sesean. Umur panen berkorelasi negatif tetapi tidak nyata dan panjang bulu berkorelasi positif tidak nyata. Untuk lokasi Bogor, karakter tinggi tanaman, panjang daun bendera, jumlah anakan, panjang malai dan bobot 1000 butir berkorelasi positif dan nyata dengan produksi GKG. Pengaruh langsung yang besar ditunjukkan oleh karakter persentase gabah bernas di Sesean sedangkan di Bogor, pengaruh langsung yang bernilai besar ditunjukkan oleh karakter panjang daun bendera, jumlah anakan dan panjang malai. Karakter tinggi tanaman, jumlah anakan per rumpun dan panjang malai mempunyai pengaruh tidak langsung yang besar melalui karakter persentase gabah bernas di Sesean. Untuk lokasi Bogor, pengaruh tidak langsung jumlah anakan per rumpun disalurkan melalui karakter panjang bulu, panjang malai dan persentase gabah bernas.
Kata kunci: korelasi, heritabilitas, pengaruh langsung, pengaruh tidak langsung
ABSTRACT
Breeding rice cultivars in Indonesia considers various characters including high yield and adaptiability to condition of ecosystem, social, culture, and public interest. Selection for breeding lowland rice cultivars requires information on the relationship between growth characters and productivity. The objective of this research was to study the relationship between growth component, yield component and productivity of lowland rice in low and high altitude ecosystem. This study was conducted in Sesean, Tana Toraja, South Sulawesi and University Farm, Sawah Babakan, Bogor. Path analysis has been applied to genetic material obtained from F2 generation of crossing between Fatmawati x Lambau, Gilirang x Lambau and Sintanur x Lambau. The result showed that the heritability of characters ranged from medium to high. Plant height, flag leaf length, number of panicles per hill, panicle length, percentage of fertile spikelets and 1000 grain
weight were significant and positively correlated with grain yield in Sesean. On the other hand, grain yield has negative correlation to days to maturity character and positively correlated to awn length but both were not significant.
In Bogor, plant height, flag leaf length, number of panicles, panicle length and 1000 grain weight were significant and positively correlated with grain yield. High direct effect was shown by percentage of fertile spikelet character in Sesean while in Bogor, high direct effect was shown by flag leaf length character, number of panicles and panicle length. Plant height, number of panicle per hill and panicle length has high indirect effect via percentage of fertile spikelet character in Sesean. In Bogor, significant indirect effect of number of panicles per hill through awn length character, panicle length and percentage of fertile spikelets was observed.
Key words : heritability, correlation, direct effect, indirect effect
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perakitan varietas padi sawah berdaya hasil tinggi dan toleran suhu rendah merupakan alternatif pemecahan masalah pada daerah dataran tinggi akibat cekaman suhu rendah (Bahar et al. 1998). Pemuliaan padi untuk daya hasil tinggi dan sifat kualitatif yang diinginkan tidak dapat dilakukan tanpa mengetahui perangkat genetik pengendali sifat. Metode genetika kuantitatif membantu pemulia dalam mengkombinasikan gen pengendali sifat yang berasal dari varietas yang beragam.
Salah satu strategi pemuliaan untuk mendapatkan varietas unggul pada tanaman menyerbuk sendiri seperti padi adalah efisiensi seleksi. Seleksi akan memberikan respon yang optimal bila menggunakan karakter seleksi yang tepat. Seleksi berdasarkan daya hasil biasanya kurang memberikan hasil optimal bila tidak didukung oleh karakter seleksi lain berupa komponen pertumbuhan dan komponen hasil yang berkorelasi kuat dengan daya hasil.
Analisis lintas merupakan bentuk analisis struktural yang membahas hubungan kausal antara variabel-variabel dalam sistem tertutup. Dari analisis koefisien lintas ini dapat diketahui pengaruh langsung dan pengaruh tidak langsung antara peubah bebas dengan peubah respon. Koefisien lintas dapat dihitung melalui persamaan regresi berganda atau melalui persamaan simultan
variabel bebas tersebut dapat berupa korelasi fenotipik, korelasi genotipik maupun korelasi lingkungan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari hubungan antara komponen pertumbuhan, komponen hasil dan hasil tanaman padi sawah dengan cekaman suhu rendah.
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Percobaan dilaksanakan di Sesean, Kabupaten Tana Toraja, Sulawesi Selatan yang berada pada ketinggian tempat 1500 m dpl. dan University Farm, Sawah Babakan, Bogor (ketinggian tempat 250 m dpl.). Percobaan dilaksanakan pada bulan Februari hingga Juli 2007.
Metode Penelitian
Rancangan percobaan yang digunakan adalah RAK yang terdiri atas 3 ulangan. Sebagai perlakuan adalah generasi F2 dari kombinasi persilangan Fatmawati x Lambau, Gilirang x Lambau, Sintanur x Lambau. Ukuran petakan 2 m x 1.5 m dengan jarak tanam 20 cm x 20 cm. Jumlah sampel yang diamati sebanyak 100 rumpun setiap petakan. Dosis pupuk yang digunakan adalah 110 kg Urea/ha, 100 kg/ha TSP dan 100 kg/ha KCl.
Komponen pertumbuhan yang diamati yaitu tinggi tanaman (X1), panjang daun bendera (X2), umur panen (X3), jumlah anakan per rumpun (X4), dan komponen hasil yang diukur yaitu panjang malai (X5), panjang bulu (X6), persentase gabah bernas per malai (X7), bobot 1000 butir (X8) dan karakter yang mewakili hasil yaitu bobot gabah per rumpun (Y) yang ditimbang pada KA 14%. Data yang dikumpulkan dianalisis dengan 4 prosedur analisis :
1. Analisis ragam dan heritabilitas dalam arti luas untuk mengetahui besarnya sumbangan pengaruh genotipe terhadap fenotipe. Pendugaan heritabilitas arti luas dihitung berdasarkan analisis varians menurut metode yang dikemukakan oleh Singh dan Chaudhary (1979).
H = 2 100% 2 × p g σ σ
Kriteria nilai heritabilitas menurut Stanfield (1983) sebagai berikut : 0.50<H≤1.00 = tinggi
0.20≤H≤0.50 = sedang 0.00≤H<0.20 = rendah.
2. Analisis Korelasi genotipik untuk menduga kekuatan hubungan antara komponen pertumbuhan, komponen hasil dengan hasil. Koefisien korelasi genotipik (rgij) dihitung dengan rumus yang dikemukakan oleh Singh dan Chaudhary (1979) berdasarkan analisis kovarians sebagai berikut :
rgij = gi gi ij Covg σ σ
3. Analisis Koefisien Lintas (Path Coefficient Analysis) untuk mengetahui pengaruh langsung dan pengaruh tidak langsung komponen pertumbuhan dan komponen hasil terhadap hasil. Analisis lintas berdasarkan persamaan simultan digunakan rumus sebagai berikut (Singh dan Chaudary 1979) : ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ pp p p p p r r r r r r r r r ... ... ... ... ... ... ... 2 1 2 22 21 1 12 11 ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ p C C C ... 2 1 = ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ py y y r r r ... 2 1 Rx Ci Ry
Berdasarkan persamaan di atas, nilai Ci (pengaruh langsung) dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut (Gaspersz 1989) :
Ci = Rx−1Ry Di mana :
Rx = matriks korelasi antara peubah bebas −1
x
R = Invers matriks Rx
Ci = vektor koefisien lintasan yang menunjukkan pengaruh langsung setiap peubah bebas yang telah dibakukan terhadap peubah tak bebas
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa terdapat keragaman yang nyata dan sangat nyata untuk karakter pertumbuhan pada kedua lingkungan pengujian, kecuali pada karakter jumlah anakan per rumpun di lokasi pengujian Bogor, tidak nyata (Tabel 5). Untuk karakter hasil menunjukkan bahwa terdapat karagaman yang nyata pada semua karakter hasil di lokasi Sesean sedangkan untuk lokasi Bogor, keragaman yang nyata terdapat pada karakter panjang malai dan bobot gabah per rumpun (Tabel 6).
Tabel 5 Analisis ragam dan nilai heritabilitas beberapa karakter pertumbuhan pada 2 level ketinggian tempat
Sumber keragaman X1 X2 X3 X4 Sesean ( 1500 m dpl.) Kelompok 230.56 tn 0.66 tn 2.21 tn 0.26 tn Genotipe 276.98 * 38.76 ** 133.36 ** 5.18 ** Galat 80.65 1.60 0.51 0.05 h2 0.66 0.89 0.99 0.97 Bogor (250 m dpl.) Kelompok 108.09 * 2.25 tn 2.15 tn 0.03 tn Genotipe 60.74 * 120.90 ** 52.61 ** 1.14 tn Galat 13.17 1.95 1.13 0.23 h2 0.73 0.95 0.94 0.57
Keterangan : tn=tidak nyata, *=nyata, P>0.01, **=nyata, P<0.01, X1= tinggi tanaman, X2= panjang daun bendera, X3= umur panen, X4= jumlah anakan per rumpun.
Heritabilitas sangat menentukan keberhasilan seleksi untuk lingkungan yang sesuai, karena heritabilitas dapat memberi gambaran apakah suatu sifat lebih dipengaruhi oleh faktor genetik atau faktor lingkungan (Kasno 1993). Hasil pendugaan nilai heritabilitas untuk setiap karakter disajikan pada Tabel 5 dan Tabel 6. Tabel-tabel tersebut menunjukkan bahwa nilai heritabilitas setiap karakter pada kedua lokasi berkisar antara kategori sedang sampai tinggi. Pada lokasi Sesean, nilai heritabilitas tertinggi dicapai pada umur panen (0.99) dan panjang bulu (0.98). Nilai heritabilitas pada karakter bobot gabah bernas relatif lebih rendah dibandingkan dengan nilai heritabilitas pada karakter lainnya. Untuk lokasi Bogor, nilai heritabilitas tertinggi pada panjang daun bendera (0.95) dan
umur panen (0.94). Nilai heritabilitas terendah pada karakter persentase gabah bernas dan panjang bulu. Hal ini memperlihatkan bahwa keragaman yang ditampilkan oleh setiap karakter yang diamati, disebabkan oleh faktor genetik. Dengan demikian karakter-karakter tinggi tanaman, panjang daun bendera, umur panen, jumlah anakan, panjang malai, bobot 1000 butir dapat dipakai sebagai kriteria seleksi simultan untuk perbaikan sifat toleransi terhadap cekaman suhu rendah. Zen (1995) memperoleh nilai duga heritabilitas yang tinggi pada semua karakter pada tanaman padi gogo, kecuali persentase gabah bernas.
Tabel 6. Analisis ragam dan nilai heritabilitas beberapa karakter hasil pada 2 level ketinggian tempat
Sumber keragaman X5 X6 X7 X8 Y Sesean (1500 m dpl.) Kelompok 0.28 tn 0.19 tn 14.95 tn 14.95 tn 2.72 tn Genotipe 10.80 ** 6.17 ** 128.15 * 128.15 ** 119.22 * Galat 0.26 0.05 10.33 10.33 8.25 h2 0.93 0.98 0.79 0.94 0.63 Bogor (250 m dpl.) Kelompok 0.27 tn 0.16 tn 1.05 tn 1.05 tn 2.20 tn Genotipe 15.62 ** 0.45 tn 8.41 tn 8.41 tn 94.45 * Galat 0.82 0.11 2.73 2.73 8.25 h2 0.86 0.49 0.41 0.60 0.58
Keterangan : tn=tidak nyata, *=nyata, P>0.01, **=nyata, P<0.01, X5= panjang malai, X6= panjang bulu, X7= persentase gabah bernas, X8= bobot 1000 butir, Y= bobot gabah per rumpun.
Konsep heritabilitas memiliki kegunaan dalam menentukan derajat perbedaan fenotipe yang dihasilkan dari penyebab fenotipik (Johnsons and Frey 1967). Nilai heritabilitas merupakan pernyataan kuantitatif faktor keturunan dibandingkan dengan faktor lingkungan dalam memberikan penampilan akhir. Dengan demikian, melalui nilai heritabilitas dapat diketahui keragaman dari suatu sifat tertentu apakah disebabkan oleh faktor genetik ataukah lingkungan.
Seleksi terhadap karakter yang heritabilitasnya tinggi dapat dilakukan pada generasi awal. Malik et al.(1988) melakukan seleksi jumlah gabah per malai lebih efektif mulai dari generasi bersegregasi, seperti generasi turunan F2 – F4. Kasno (1993) menegaskan bahwa dalam program pemuliaan tanaman yang seleksinya
dilakukan serentak untuk beberapa karakter, akan sangat menguntungkan apabila nilai heritabilitas karakter adalah tinggi.
Tabel 7 menunjukkan bahwa pada lokasi pengujian Sesean, tinggi tanaman persilangan Fatmawati x Lambau (F x L) lebih tinggi dibandingkan dengan Sintanur x Lambau (S x L ) tetapi tidak berbeda dengan Gilirang x Lambau (G x L). Panjang daun bendera S x L berbeda nyata dengan F x L tetapi tidak berbeda nyata dibandingkan dengan G x L. Umur panen F x L lebih genjah dan berbeda nyata dengan G x L tetapi tidak berbeda nyata dengan S x L. Jumlah anakan G x L lebih sedikit dan berbeda nyata dengan F x L dan S x L. S x L menghasilkan malai yang lebih panjang berbeda nyata dengan F x L dan G x L. Bulu pada S x L lebih panjang dibandingkan dengan G x L dan F x L. Persentase gabah bernas tertinggi dicapai pada S x L berbeda nyata dengan F x L dan G x L. Bobot 1000 butir dan bobot gabah per rumpun S x L lebih tinggi dibandingkan dengan F x L dan G x L,
Tabel 7 Keragaaan komponen pertumbuhan, komponen hasil dan hasil (Lokasi Sesean)
Karakter F x L Populasi F2 G x L S x L BNJ Tinggi tanaman 139.43 a 127.01 b 128.45 ab 12.96 Panjang daun bendera 30.77 b 35.91 a 37.69 a 3.65
Umur panen 123.32 a 131.44 b 132.12 b 2.06
Jumlah anakan 7.28 a 5.25 b 7.71 a 0.63
Panjang malai 28.97 b 30.05 b 32.66 a 1.48
Panjang bulu 2.52 b 0.75 c 3.59 a 0.64
Persentase gabah bernas 58.20 b 57.56 b 69.18 a 9.28
Bobot 1000 butir 29.51 b 28.10 c 31.39 a 1.18
Bobot gabah per rumpun 22.49 b 24.62 b 34.32 a 8.29 Keterangan : F x L=Fatmawati x Lambau, G x L=Gilirang x Lambau; S x
L=Sintanur x Lambau; nilai rata-rata yang diikuti huruf yang sama pada setiap baris, tidak berbeda nyata pada taraf 0.05.
Pada lokasi pengujian Bogor, tinggi tanaman silangan Fatmawati x Lambau lebih tinggi dibandingkan dengan G x L tetapi tidak berbeda dengan S x L. Daun bendera F x L lebih pendek dan berbeda nyata dengan S x L dan G x L. Umur panen F x L lebih genjah dan berbeda nyata dengan F x L dan S x L. Jumlah anakan S x L lebih banyak namun tidak berbeda nyata dengan F x L. Malai pada F x L lebih panjang dan berbeda nyata dengan G x L dan S x L.
Karakter panjang bulu, persentase gabah bernas dan bobot 1000 butir pada ketiga kombinasi persilangan tidak berbeda nyata. Bobot gabah F x L lebih tinggi dan berbeda nyata dengan S x L (Tabel 8).
Pada lokasi Sesean, fenotipe S x L nampak lebih baik dibandingkan dengan kedua silangan lainnya, baik pada karakter persentase gabah bernas per malai, bobot gabah per rumpun maupun bobot 1000 butir, namun karakter bulu lebih panjang dibandingkan dengan G x L dan F x L. Munculnya karakter berbulu pada generasi semua kombinasi persilangan, menunjukkan bahwa telah terjadi segregasi antara tetua-tetua persilangan. Untuk lokasi Bogor, penampilan karakter-karakter hasil pada silangan F x L cenderung lebih baik dibandingkan dengan G x L dan S x L.
Tabel 8 Keragaaan komponen pertumbuhan, komponen hasil dan hasil (Lokasi Bogor)
Karakter F x L Populasi F2 G x L S x L BNJ Tinggi tanaman 144.20 a 139.80 ab 138.02 b 5.24 Panjang daun bendera 42.42 a 32.23 b 30.77 b 4.03 Umur panen 115.05 b 120.35 a 123.32 a 3.07
Jumlah anakan 6.24 a 7.33 a 7.28 a 1.39
Panjang malai 33.31 a 29.92 b 28.97 b 2.61
Panjang bulu 2.99 a 3.41 a 2.64 a 0.98
Persentase gabah bernas 72.55 a 71.24 a 69.22 a 4.77 Bobot 1000 butir 31.40 a 29.13 a 28.84 a 2.98 Bobot gabah per rumpun 32.98 a 24.27 ab 22.49 b 8.29 Keterangan : F x L=Fatmawati x Lambau, G x L=Gilirang x Lambau; S x
L=Sintanur x Lambau; nilai rata-rata yang diikuti huruf yang sama pada setiap baris, tidak berbeda nyata pada taraf 0.05.
Untuk mencapai tujuan seleksi yang efektif perlu pula diketahui korelasi antara karakter agronomi, komponen hasil dan hasil, sehingga seleksi terhadap satu karakter atau lebih sekaligus dapat dilaksanakan. Analisis korelasi genotipik antara komponen pertumbuhan dan komponen hasil dengan hasil menunjukkan bahwa untuk lokasi Sesean karakter tinggi tanaman, panjang daun bendera, jumlah anakan per rumpun, panjang malai, persentase gabah bernas dan bobot 1000 butir berkorelasi positif dan nyata dengan bobot gabah per rumpun.
Tabel 9 Korelasi antara komponen pertumbuhan, komponen hasil dengan hasil untuk lokasi Sesean
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X2 0.08 tn X3 0.18 tn -0.34** X4 0.32** 0.02 tn 0.12 tn X5 0.32** 0.47** -0.21* 0.09 tn X6 0.33** 0.03 tn 0.15 tn 0.21 * 0.30 ** X7 0.35** 0.25* -0.10 tn 0.72 ** 0.35 ** 0.14 tn X8 0.32** 0.24* -0.01 tn 0.25 * 0.52 ** 0.24 * 0.39 ** Y 0.33** 0.29* -0.15 tn 0.60 ** 0.33 ** 0.12 tn 0.81** 0.34 ** Keterangan : tn=tidak nyata, *=nyata, P>0.01; **=nyata, P<0.01; X1=tinggi
tanaman, X2=panjang daun bendera, X3=umur panen, X4=jumlah anakan per rumpun, X5=panjang malai, X6=panjang bulu, X7=persentase gabah bernas, X8 = bobot 1000 butir, Y=bobot gabah per rumpun.
Untuk lokasi Bogor, karakter tinggi tanaman, panjang daun bendera, jumlah anakan, panjang malai dan bobot 1000 butir berkorelasi positif dan nyata dengan bobot gabah per rumpun (Tabel 10).
Umur panen berkorelasi negatif dan nyata (r=-0.40) di lingkungan optimal Bogor dan berkorelasi negatif tidak nyata (r= -0.15) di lingkungan bercekaman suhu rendah Sesean.
Tabel 10 Korelasi antara komponen pertumbuhan, komponen hasil dengan hasil untuk lokasi Bogor
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X1 X2 0.21 * X3 -0.13 tn -0.48 ** X4 0.20 * -0.07 tn 0.04 tn X5 0.41 ** 0.58 ** -0.33 ** 0.003 tn X6 0.16 tn 0.01 tn 0.03 tn 0.01 tn 0.28 * X7 0.26 * 0.29 * -0.10 tn -0.004 tn 0.63 ** 0.23 * X8 0.37 ** 0.43 ** -0.17 tn 0.03 tn 0.82 ** 0.24 * 0.76 ** Y 0.29 * 0.35 ** -0.40 ** 0.48 ** 0.36 ** -0.06 tn 0.19 tn 0.29 * Keterangan : tn=tidak nyata, *=nyata, P>0.01; **=nyata, P<0.01; X1=tinggi
tanaman, X2=panjang daun bendera, X3=umur panen, X4=jumlah anakan per rumpun, X5=panjang malai, X6=panjang bulu, X7=persentase gabah bernas, X8 = bobot 1000 butir, Y=bobot gabah per rumpun.
Karakter persentase gabah bernas sangat mempengaruhi produksi di lingkungan bercekaman, sedangkan di lingkungan optimal pengaruhnya terhadap
bobot gabah per rumpun relatif kecil. Dengan demikian, karakter umur panen dan persentase gabah bernas merupakan karakter yang pengaruhnya terhadap bobot gabah per rumpun tergantung pada intensitas cekaman suhu rendah. Di lokasi dataran tinggi Sesean, bobot gabah pada genotipe berumur genjah semakin meningkat kemudian menurun pada genotipe dengan umur panen 120 hingga 130 hari yang digambarkan dengan persamaan kuadratik y=-0.1366X2+31.721X-1807 dengan koefisien determinasi 12%. Untuk lokasi dataran rendah Bogor, genotipe berumur genjah memberikan bobot gabah yang relatif lebih tinggi dan menurun sejalan dengan pertambahan umur panen genotipe (Gambar 10).
Sesean Bogor y(B) = 0.046x2 - 11.82x + 780.92 R2 = 0.1651 y (S)= -0.1366x2 + 31.721x - 1807.7 R2 = 0.1202 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 90 100 110 120 130
Umur panen (hari)
B o b o t gab ah p e r ru mp u n ( g ) Sesean Bogor
Gambar 10 Hubungan antara karakter umur panen dengan bobot gabah per rumpun.
Hasil ini disebabkan oleh perbedaan akumulasi panas (heat unit) dengan adanya perbedaan ketinggian tempat. Menurut Yoshida (1981), konsep heat unit menggambarkan laju pertumbuhan dan perkembangan tanaman menunjukkan hubungan yang linear dengan suhu. Sebagai contoh, jika diperlukan 100 hari sejak perkecambahan hingga pembungaan pada temperatur rata-rata harian 20 oC, heat unit bernilai 2000 derajat hari (20oC x 100 hari).
Berdasarkan Tabel 11, akumulasi heat unit di Bogor sejak tanam hingga panen mencapai 2270 derajat hari pada Fatmawati x Lambau, 2422 derajat hari
tinggi dibandingkan dengan heat unit di daerah dataran tinggi Sesean, berturut-turut dengan heat unit 2126 derajat hari pada Fatmawati x Lambau, 2286 derajat hari pada Gilirang x Lambau dan 2306 derajat hari pada Sintanur x Lambau.
Heat unit bervariasi menurut umur panen genotipe. Genotipe berumur genjah memerlukan heat unit yang lebih kecil dibandingkan dengan genotipe berumur dalam. Sejak semai hingga panen tanaman padi membutuhkan heat unit sekitar 2000 hingga 4000 derajat hari (Yoshida 1981).
Tabel 11 Umur panen dan akumulasi heat unit genotipe pada dataran tinggi Toraja dan dataran rendah Bogor
Genotipe Umur panen Bogor (250 m dpl.) Heat unit Umur panen Sesean (1500 m dpl.) Heat unit --- hari --- --derajat hari- --- hari --- --derajat hari- Fatmawati x Lambau Gilirang x Lambau Sintanur x Lambau 115 120 123 2270 2422 2514 123 131 132 2126 2286 2306 y = 0.4834x - 7.7422 R2 = 0.0362 y(S) = -0.0087x2 + 1.899x - 55.059 R2 = 0.6894 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10.0 30.0 50.0 70.0 90.0
Persentase gabah bernas (%)
B o b o t g a ba h pe r r um p un (g ) Sesean Bogor
Gambar 11 Hubungan antara karakter persentase gabah bernas dengan bobot gabah per rumpun.
Gambar 11 menunjukkan bahwa persentase gabah bernas memberikan kontribusi terhadap keragaman hasil sebesar 69 % dengan hubungan bersifat
kuadratik di dataran tinggi Sesean, sedangkan di dataran rendah Bogor, persentase gabah bernas memberikan kontribusi terhadap keragaman hasil hanya sebesar 4 % yang memberikan petunjuk bahwa di dataran tinggi dengan cekaman suhu rendah, karakter persentase gabah bernas merupakan karakter utama.
Nilai korelasi tidak dapat menggambarkan secara tuntas mengenai hubungan kausal antara karakter dengan hasil karena selain terdapat pengaruh langsung suatu karakter terhadap karakter hasil, juga terdapat pengaruh tidak langsung melalui karakter lainnya. Berdasarkan asumsi ini, diperlukan analisis lintas. Dengan melakukan analisis lintas maka nilai korelasi antara peubah bebas dan peubah tak bebas dapat dipisahkan menjadi pengaruh langsung suatu peubah dan pengaruh tidak langsung melalui peubah lainnya (Gaspersz 1989). Nilai koefisien lintas yang menunjukkan pengaruh langsung (C) dan nilai Z yang menunjukkan pengaruh tidak langsung melalui peubah bebas terhadap bobot gabah bernas dapat dilihat pada Gambar 12 dan Gambar 13 .
Gambar 12 menunjukkan bahwa untuk lokasi Sesean dengan 8 karakter mampu menjelaskan ragam produksi sebesar 77%. Pengaruh karakter lain yang tidak dimasukkan dalam diagram lintas (pengaruh sisaan) sebesar 23%. Dari 28 nilai koefisien korelasi antara karakter seleksi terdapat 18 nilai korelasi yang nyata, ini menandakan bahwa ada kolinearitas antara nilai Xi. Pengaruh langsung yang besar ditunjukkan oleh karakter persentase gabah bernas. Karakter umur panen, panjang malai dan panjang bulu memberikan pengaruh langsung yang negatif, tetapi mempunyai pengaruh tidak langsung yang besar melalui persentase gabah bernas, sehingga pengaruh tidak langsungnya perlu dipertimbangkan.
Peran relatif setiap karakter terhadap produksi dapat diukur dari besarnya pengaruh langsung dan pengaruh tidak langsung. Dari Tabel 12 dapat diketahui bahwa tinggi tanaman menunjukkan pengaruh langsung dan pengaruh total masing-masing bernilai 0.071 dan 0.336, sedangkan pengaruh tidak langsungnya melalui persentase gabah bernas cukup besar (0.252). Demikian juga dengan jumlah anakan dan panjang malai mempunyai pengaruh langsung yang kecil dan pengaruh tidak langsungnya melalui persentase gabah bernas masing-masing bernilai 0.512 dan 0.250.
Keterangan : X1= tinggi tanaman, X2= panjang daun bendera, X4= jumlah anakan per rumpun, X5= panjang malai, X7= persentase gabah bernas, X8=bobot 1000 butir , Y= bobot gabah per rumpun.
Gambar 12 Denah pengaruh langsung komponen pertumbuhan dan pengaruh tidak langsung melalui komponen hasil (lokasi Sesean).
0.25 0.21 0.35 0.25 0.32 0.32 0.47 -0.21 0.72 0.33 Y X1 X2 X4 X5 X7 X8 0.071 0.078 0.075 -0.006 0.706 0.010 0.24 Sisaan 0.249
komponen hasil dengan hasil untuk lokasi Sesean
Karakt
er
Pengaru
h
Langsun
g
(C)
Pengaruh tidak langsung melalui peubah
Total
Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8
X1 0.071
0.00
7
-0.014
0.02
4
-0.002
-0.006 0.252
0.00
3 0.336
X2 0.078
0.00
6 0.026
0.00
2
-0.003
-0.001 0.182
0.00
3 0.293
X3 -0.076
0.01
3
0.01
5
0.00
9 0.001
-0.004
-0.071
0.00
0
-0.113
X4 0.075
0.02
3
0.02
5
-0.009
-0.001
-0.005 0.512
0.00
3 0.623
X5 -0.006
0.02
3
0.02
6 0.016
0.02
3
-0.005 0.250
0.00
5 0.332
X6 -0.017
0.02
4
0.02
6
-0.012
0.02
7
-0.001 0.102
0.00
2 0.152
X7 0.706
0.02
5
0.02
8 0.008
0.03
9
-0.001
-0.007
0.00
4 0.802
X8 0.010
0.02
3
0.02
5 0.001
0.02
5
-0.001
-0.014 0.003 0.073
Pengaruh
Sisaan 0.249
Keterangan : X1=tinggi tanaman, X2=panjang daun bendera, X3=umur panen,
X4=jumlah anakan per rumpun, X5=panjang malai, X6=panjang bulu,
X7=persentase gabah bernas, X8 = bobot 1000 butir, Y=bobot gabah per
rumpun.
komponen hasil dengan hasil untuk lokasi Bogor
Karak
ter
Pengaruh
langsung
(C)
Pengaruh tidak langsung melalui peubah
Tota
l
Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8
X1 0.073
0.02
5
0.03
8
0.09
8
0.05
6
-0.01
9
0.00
3
0.02
2
0.29
8
X2 0.121
0.0
15
0.14
1
-0.03
6
0.07
9
-0.00
1
0.00
4
0.02
6
0.34
8
X3 -0.290
-0.0
10
-0.01
6
0.02
0
-0.04
5
-0.00
1
-0.00
1
-0.01
0
-0.35
2
X4 0.481
0.0
15
0.02
5
-0.01
2
0.00
0
-0.03
3
0.00
0
0.00
2
0.47
8
X5 0.137
0.0
30
0.05
0
0.09
5
0.13
5
-0.03
3
0.00
8
0.04
8
0.46
9
X6 -0.119
0.0
12
0.01
9
-0.00
9
0.30
2
0.03
2
0.00
3
0.01
4
0.25
4
X7 0.012
0.0
19
0.03
1
0.02
2
0.39
2
0.03
3
-0.09
1
0.04
5
0.46
5
X8 0.059
0.0
28
0.04
5
0.04
8
0.17
1
-0.00
8
-0.02
3
0.00
4
0.32
5
Pengaruh
Sisaan
0.22
8
Fenomena yang sama diperoleh dari hasil analisis korelasi di mana korelasi antara tinggi tanaman, jumlah anakan dan panjang malai dengan produksi bernilai positif dan nyata masing-masing bernilai 0.33, 0.60 dan 0.33 (Tabel 9). Dengan demikian karakter-karakter yang berperan secara tidak langsung harus dipertimbangkan. Tampaknya pada kondisi cekaman suhu rendah, pengaruh karakter agronomi terhadap produksi disalurkan melalui persentase gabah bernas. Berdasarkan penjelasan di atas maka karakter-karakter tinggi tanaman, panjang daun bendera, jumlah anakan, panjang malai, panjang bulu dan persentase gabah bernas perlu dipertimbangkan sebagai kriteria seleksi secara simultan.
Seleksi terhadap suatu karakter dapat dilakukan secara langsung maupun secara tidak langsung. Seleksi tidak langsung terhadap suatu karakter perlu dilakukan karena seleksi terhadap karakter tersebut lebih mudah dilakukan dan dapat dilakukan lebih awal. Persyaratan untuk dapat melakukan seleksi tidak langsung jika karakter itu memiliki korelasi kuat dengan produksi. Untuk lingkungan bercekaman suhu rendah di Sesean, karakter tinggi tanaman, panjang daun bendera dan jumlah anakan perlu dipertimbangkan sebagai kriteria seleksi tidak langsung, karena dapat dilakukan lebih awal.
Gambar 13 menunjukkan bahwa untuk lokasi Bogor dengan 8 karakter mampu menjelaskan ragam produksi sebesar 78%. Pengaruh sisaan yang tidak dapat dijelaskan oleh model sebesar 22%. Dari 28 nilai koefisien korelasi antara karakter seleksi terdapat 16 nilai koefisien korelasi yang nyata, menunjukkan adanya kolinearitas pada setiap karakter. Pengaruh langsung yang bernilai besar ditunjukkan oleh karakter panjang daun bendera, jumlah anakan dan panjang malai. Karakter umur panen dan panjang bulu juga mempunyai pengaruh langsung yang besar dan nilainya negatif, tetapi pengaruh tidak langsungnya melalui jumlah anakan cukup besar, sehingga pengaruh tidak langsungnya perlu dipertimbangkan.
Keterangan : X1= tinggi tanaman, X2= panjang daun bendera, X3= umur panen, X4= jumlah anakan per rumpun, X5= panjang malai, X8=bobot 1000 butir, Y= bobot gabah per rumpun.
Gambar 13 Denah pengaruh langsung komponen pertumbuhan dan pengaruh tidak langsung melalui komponen hasil (lokasi Bogor).
Dari Tabel 13 dapat diketahui bahwa pengaruh langsung dan pengaruh total karakter tinggi tanaman masing-masing bernilai 0.073 dan 0.298, panjang daun bendera bernilai 0.121 dan 0.348 dan jumlah anakan 0.481 dan 0.478. Karakter-karakter tersebut mempunyai pengaruh tidak langsung yang relatif kecil. Hasil ini sesuai dengan analisis korelasi (Tabel 10). Jika pengaruh totalnya besar tetapi pengaruh langsungnya negatif atau relatif kecil maka karakter-karakter yang berperan secara tidak langsung harus dipertimbangkan (Dewey dan Lu 1989; Nasution 2008). 0.37 0.41 0.58 -0.33 0.26 0.43 Y X1 X2 X3 X4 X5 X8 0.073 -0.290 0.121 0.481 0.137 0.059 0.24 Sisaan 0.228
Pengaruh langsung dan pengaruh total untuk karakter panjang bulu masing-masing bernilai -0.119 dan 0.254, persentase gabah bernas 0.012 dan 0.465, bobot 1000 butir bernilai masing-masing 0.059 dan 0.325. Ketiga karakter ini mempunyai pengaruh tidak langsung yang cukup besar melalui karakter jumlah anakan, sehingga pengaruh tidak langsungnya perlu dipertimbangkan.
Tinggi tanaman dan umur panen berkorelasi negatif nyata. Jumlah malai per rumpun, persentase gabah bernas per malai, bobot 1000 butir gabah dan diameter gabah berkorelasi positif nyata, sedangkan panjang malai berkorelasi positif tetapi tidak nyata terhadap hasil gabah kering panen (Limbongan 2001). Hasil gabah berkorelasi kuat dengan jumlah malai per luas area. Hasil gabah berkorelasi kuat dengan kepadatan malai, tetapi berkorelasi lemah dengan jumlah gabah per malai. Jumlah anakan yang kurang merupakan faktor pembatas bagi formasi sink (Schnier et al. 1990). Hasil gabah berkorelasi positif tetapi tidak nyata dengan kepadatan malai dan berkorelasi negatif tetapi tidak nyata dengan total bunga per malai. Jumlah malai per meter persegi merupakan komponen hasil terpenting, di mana menentukan 89% dari variasi hasil (Jones dan Sinder 1987).
Terdapat pengaruh positif langsung jumlah gabah bernas per malai terhadap hasil, namun merupakan pengaruh terpenting kedua setelah pengaruh langsung kepadatan malai. Pengaruh langsung jumlah gabah hampa per malai terhadap hasil bersifat negatif, tetapi bila berasosiasi dengan kepadatan malai, maka pengaruhnya menjadi lebih besar (Gravois dan Helms 1992). Bobot gabah berhubungan positif langsung terhadap hasil, kecuali bila populasi tanaman terlalu tinggi. Kepadatan malai merupakan faktor terpenting dalam mempengaruhi hasil padi. Walaupun kemasakan seragam, tetapi kepadatan malai tidak optimum, maka hasil yang optimal tidak dapat dicapai (Dewey dan Lu 1989).
SIMPULAN
Terdapat keragaman yang besar dalam populasi F2 hasil persilangan Fatmawati x Lambau, Gilirang x Lambau dan Sintanur x Lambau. Kriteria nilai heritabilitas pada semua komponen pertumbuhan dan komponen hasil pada umumnya tinggi. Nilai heritabilitas setiap karakter berkisar antara kategori sedang sampai tinggi. Karakter tinggi tanaman, panjang daun bendera, jumlah anakan per rumpun, panjang malai, persentase gabah bernas dan bobot 1000 butir berkorelasi positif dan nyata dengan bobot gabah per rumpun di Sesean. Umur panen berkorelasi negatif tetapi tidak nyata dan panjang bulu berkorelasi positif tidak nyata. Untuk lokasi Bogor, karakter tinggi tanaman, panjang daun bendera, jumlah anakan, panjang malai dan bobot 1000 butir berkorelasi positif dan nyata dengan bobot gabah per rumpun.
Pengaruh langsung yang besar ditunjukkan oleh karakter persentase gabah bernas di Sesean sedangkan di Bogor, pengaruh langsung yang bernilai besar ditunjukkan oleh karakter panjang daun bendera, jumlah anakan dan panjang malai. Karakter tinggi tanaman, jumlah anakan per rumpun dan panjang malai mempunyai pengaruh tidak langsung yang besar melalui karakter persentase gabah bernas di Sesean. Untuk lokasi Bogor, pengaruh tidak langsung jumlah anakan per rumpun disalurkan melalui karakter panjang bulu, panjang malai dan persentase gabah bernas. Pengaruh langsung pada semua komponen pertumbuhan lebih kecil dibandingkan dengan pengaruh tidak langsungnya melalui komponen hasil.
